論建筑設(shè)計(jì)與環(huán)保節(jié)能

蔣健 司煜敏

摘要：在國(guó)家大力提倡節(jié)能環(huán)保的大背景下，節(jié)能與環(huán)保已經(jīng)成為建筑設(shè)計(jì)未來(lái)發(fā)展的大趨勢(shì)。文章論述了建筑設(shè)計(jì)與環(huán)保節(jié)能的關(guān)系，環(huán)保節(jié)能前提下建筑設(shè)計(jì)的原則，最后對(duì)環(huán)保節(jié)能建筑設(shè)計(jì)的技術(shù)措施進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：建筑設(shè)計(jì)；環(huán)保節(jié)能；生態(tài)環(huán)境；材料

一、基于環(huán)保節(jié)能的建筑設(shè)計(jì)原則

現(xiàn)代社會(huì)將節(jié)能環(huán)保作為重要的研究課題，在建筑設(shè)計(jì)上應(yīng)該更加注意節(jié)能與環(huán)保思想的體現(xiàn)。節(jié)能按照國(guó)家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行統(tǒng)一設(shè)計(jì)。盡鰱利用自然資源例如自然光、雨水等，建筑更加省水省電是綠色建筑師未來(lái)建筑發(fā)展的方向，需要加以重視。建筑設(shè)計(jì)體現(xiàn)環(huán)保節(jié)能原則應(yīng)該具有以下幾點(diǎn)：

1、提高資源利用效率。建筑設(shè)計(jì)中對(duì)于能源的利用較多，提高能源的利用率對(duì)于建筑節(jié)能有很大的幫助，能源包括水、土地、建材和能源等，實(shí)現(xiàn)其有效利用可以節(jié)省大量的能源。

2、減少對(duì)周?chē)h(huán)境的影響，建筑工程實(shí)施的過(guò)程中會(huì)對(duì)環(huán)境有很大的影響，進(jìn)而影響人們的生活，需要注意的有幾個(gè)方面：①防止建筑施T中造成水和土壤等污染；②注意加強(qiáng)本地資源的利用，這也是對(duì)環(huán)境影響最小的一項(xiàng)措施，因?yàn)檫@樣可以減少運(yùn)輸對(duì)環(huán)境的影響，而且還可以支持當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展；③另外還要注意建筑材料的重復(fù)使用。在建筑選材時(shí)，選擇的建筑材料盡量能夠循環(huán)使用，加強(qiáng)材料后期的回收和再利用，這是鼓勵(lì)利用可回收的建筑材料；④還要注意提高建筑物的壽命。建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)該盡量的遵循以人為本的原則，滿足其物質(zhì)精神需求的同時(shí)還要注意生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，考慮到人類(lèi)未來(lái)的居住狀況。

二、環(huán)保節(jié)能建筑設(shè)計(jì)的具體措施

1、設(shè)計(jì)上的節(jié)能環(huán)保。建筑規(guī)劃上要提高環(huán)保節(jié)能意識(shí)。在規(guī)劃設(shè)汁和建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中，由于受到諸多用地環(huán)境、設(shè)計(jì)的影響，設(shè)計(jì)人員往往對(duì)環(huán)保節(jié)能兼顧不夠，最為突出的問(wèn)題就是建筑的朝向，部分建筑呈東西向，造成了室內(nèi)熱工環(huán)境差。建筑構(gòu)造要求按節(jié)能設(shè)計(jì)的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)人員要加強(qiáng)建筑的通風(fēng)性能，改善室內(nèi)熱工環(huán)境，防止西曬，可利用能源等方面的研究。

2、環(huán)保節(jié)能材料應(yīng)用。隨著社會(huì)生產(chǎn)力的進(jìn)步。健康與安全是現(xiàn)代人最為重視的兩大主題。環(huán)保材料越來(lái)越多地應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，建筑行業(yè)也不例外。

（1）給水材料。從水質(zhì)保證的角度分析，為什么自來(lái)水公司生產(chǎn)出的生活飲用水是合乎標(biāo)準(zhǔn)的，但終端飲剛水的質(zhì)量卻難以保障呢？這主要是傳統(tǒng)的管道系統(tǒng)多采朋金屬管材，而金屬管材特性有四大致命弱點(diǎn)：易生銹、易腐蝕、易滲漏、易結(jié)垢，這就使得二次污染的問(wèn)題長(zhǎng)期未得到解決。這些受污染的自來(lái)水?dāng)y帶的細(xì)菌像無(wú)形的殺手，其對(duì)人的身體健康有嚴(yán)重的危害。環(huán)保型塑料給水管材，具有對(duì)人體無(wú)害、耐腐蝕、導(dǎo)熱系數(shù)小等優(yōu)點(diǎn)，所以我們應(yīng)該全面推廣使用以環(huán)保型塑料管材為主體的優(yōu)質(zhì)綠色管材。從根本上解決自來(lái)水管理系統(tǒng)中的二次污染問(wèn)題。而且綠色管材的運(yùn)用還能相應(yīng)節(jié)省金屬的耗費(fèi)，做到既環(huán)保又節(jié)能。

（2）裝飾材料。環(huán)保的裝飾材料主要有幾種：①基本無(wú)毒無(wú)害型。是指天然的，本身沒(méi)有或極少有毒有害的物質(zhì)、未經(jīng)污染只進(jìn)行了簡(jiǎn)單加工的裝飾材料；②低毒、低排放型。指經(jīng)過(guò)加工、合成等技術(shù)手段來(lái)控制有毒、有害物質(zhì)的積聚和緩慢釋放，其毒性輕微且對(duì)人類(lèi)健康不構(gòu)成危險(xiǎn)的裝飾材料。如甲醛釋放量較低、達(dá)到罔家標(biāo)準(zhǔn)的大芯板、膠合板、纖維板等。不同的裝飾材料對(duì)能源的消耗不同。一間貼著深色墻紙的房間，需要的照明用電是同樣大小貼著淺色墻紙房問(wèn)的兩倍。鼓勵(lì)用戶(hù)使用環(huán)保照明，這是一種以節(jié)約電能、保護(hù)環(huán)境為目的的照明系統(tǒng)。通過(guò)科學(xué)的照明設(shè)計(jì)，利用高效、安全、優(yōu)質(zhì)的照明電器產(chǎn)品，創(chuàng)造出一個(gè)舒適、經(jīng)濟(jì)、有益的照明環(huán)境。不同材料對(duì)能源的利用也是不同的，應(yīng)盡量選用綠色環(huán)保節(jié)能材料來(lái)建造人類(lèi)家同。

（3）圍護(hù)材料。我國(guó)民用建筑的外墻同護(hù)熱能損失量是發(fā)達(dá)國(guó)家的幾倍甚至十幾倍，我國(guó)每年建成的城鎮(zhèn)住宅達(dá)5億m2以上，如外墻嗣護(hù)面積按1/1.2汁算.即需要建筑外墻圍護(hù)面積達(dá)6億m2以上以解決外墻圍護(hù)熱能損耗的問(wèn)題是當(dāng)務(wù)之急?，F(xiàn)在新型的建筑環(huán)保節(jié)能材料如中空玻璃、倒置式隔熱保溫屋面、保溫砂漿、外墻擠塑板等新產(chǎn)品可以大大提高建筑的保溫性能，改善建筑熱工環(huán)境，我們應(yīng)該大力推廣使用。

（4）開(kāi)發(fā)新的節(jié)能能源代替電力。節(jié)能燈的運(yùn)用緩解了部分電力緊張的現(xiàn)象。但每逢夏季，我圍南部地區(qū)的電力仍是不足。如果在建筑住宅設(shè)計(jì)的初級(jí)階段就將燃?xì)庾鳛殡娏δ茉吹难a(bǔ)充考慮進(jìn)去，則將會(huì)節(jié)省很大電力。由于液化天然氣安全、清潔、價(jià)格相對(duì)便宜而成為燃?xì)饪照{(diào)的首選能源。隨著液化天然氣T程的引入。我國(guó)許多地方都將具備運(yùn)用這種環(huán)保能源的條件。

另外。要加大對(duì)新能源的使用和攻關(guān)，如地?zé)帷⑺疅?、風(fēng)能、太陽(yáng)能等自然能源的研發(fā)和應(yīng)用迫在眉睫。特別是要將太陽(yáng)能在建筑中的應(yīng)用作為重點(diǎn)，解決好太陽(yáng)能與建筑一體化、光電一體化的問(wèn)題。

三、建筑構(gòu)造節(jié)能設(shè)計(jì)

1、墻體節(jié)能。墻體是建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的主體，我們可以采用保溫性能好、蓄熱能力強(qiáng)及強(qiáng)度較低的砌塊墻體，如加氣混凝土砌塊。也可以采用復(fù)合墻體的形式，如內(nèi)保溫復(fù)合墻體、外保溫復(fù)合墻體、夾芯復(fù)合墻體等。但內(nèi)保溫復(fù)合墻體由于熱橋?qū)Ρ氐挠绊戄^大，國(guó)家已經(jīng)開(kāi)始限制內(nèi)保溫復(fù)合墻體使朋。而且從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，外墻外保溫的效果明顯高于內(nèi)保溫。由于復(fù)合墻體能滿足罔護(hù)結(jié)構(gòu)各種功能的要求，因此這種采用高效保溫材料與磚砌的復(fù)合墻體，有著更多的優(yōu)越性。

2、門(mén)窗節(jié)能。建筑物耗熱量是由圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱耗熱量及門(mén)窗空氣滲透耗熱量?jī)刹糠纸M成。通過(guò)本地區(qū)多層住宅試驗(yàn)分析。圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱耗熱量約占總量的73～77%，空氣滲透耗熱量占23～27%，由此可以看出外圍護(hù)結(jié)構(gòu)是節(jié)能設(shè)計(jì)中的主體。而在傳熱耗熱量所占的份額中，外墻約占23～34%；窗戶(hù)約占23～25%；樓梯間隔墻約占6一11%；屋頂約占7～8%：陽(yáng)臺(tái)門(mén)下部約占2～3%；戶(hù)門(mén)約占2～3%；地面約占2%。將窗的傳熱耗熱量與其空氣滲透耗熱量相加。約占全部建筑耗熱量的50%，由此得出的結(jié)論是一棟好的節(jié)能建筑，采用保溫性能及密封性能優(yōu)異的門(mén)窗是至關(guān)重要的。根據(jù)國(guó)內(nèi)外的相關(guān)數(shù)據(jù)表明，窗戶(hù)面積每增大lO%，則相當(dāng)于整體外圍護(hù)保溫系統(tǒng)K值降低0.08 W2（m·K），因此在保證日照、采光、通風(fēng)、觀景要求的條件下，應(yīng)盡可能減少住宅外門(mén)窗洞口的面積，以減少能量的損失。同時(shí)，選擇適宜的門(mén)窗材料及構(gòu)造設(shè)計(jì)也是其保溫性能及密封性能的良好保證。

3、屋面節(jié)能。在建筑工程中不斷改進(jìn)外墻、外窗的保溫性能后，還需要進(jìn)一步加強(qiáng)屋面保溫隔熱的研究。建筑屋面節(jié)能措施的要點(diǎn)：①屋面保溫層不宜選用密度大、導(dǎo)熱系數(shù)較高的保溫材料，以免屋面重量、厚度過(guò)大；②屋面保溫層不宜選用吸水率較大的保溫材料，以防屋面濕作業(yè)時(shí)岡保溫層大量吸水而降低保溫效果，如選用吸水率較高的保溫材料，屋面L應(yīng)設(shè)置排氣孔，以排除保溫層內(nèi)不易排m的水分?，F(xiàn)在，高效保溫材料已經(jīng)開(kāi)始應(yīng)用于屋面，一些建筑的屋面保溫，采用膨脹珍珠巖保溫芯板保溫層代替環(huán)常規(guī)的瀝青珍珠巖或水泥珍珠巖做法，就克服了常保規(guī)作法的諸多缺點(diǎn)。這種保溫芯板施工方便、價(jià)格常低廉、不污染環(huán)境，芯板為柔性制品，不僅適用于具有平面的屋面，也可用于帶有曲面的屋面，更可顯示出它的優(yōu)越性。此外，屋頂綠化己成為許多現(xiàn)代城市住宅的節(jié)能首選。

4、充分利用太陽(yáng)能。太陽(yáng)能是一種天賜的能源，節(jié)能建筑必須給予極大的重視。在建筑物的建設(shè)方面，盡量選擇南北朝向，充分利用太陽(yáng)能。事實(shí)證明，建筑物南北朝向比東西朝向建筑耗能要少。這樣的各居室室溫較高，居民在此可充分享受陽(yáng)光，使用也較合理。住宅等民用建筑也采用地源熱泵技術(shù)，利用地下水的水溫在冬夏季的溫差不大相當(dāng)于恒溫的原理，來(lái)調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度，已達(dá)到節(jié)能的目的。公共建筑節(jié)能采用屋頂或外墻鋪設(shè)太陽(yáng)能光伏發(fā)電裝置，或者外墻利用光伏材料，光伏材料發(fā)電以提供本建筑的用電，以達(dá)到節(jié)能的目的。

結(jié)語(yǔ)

發(fā)展的觀念正逐漸成為人類(lèi)社會(huì)的共識(shí)，環(huán)保建筑也好，節(jié)能建筑也好，其宗旨都是為了人類(lèi)的安居樂(lè)業(yè)和長(zhǎng)久的持續(xù)發(fā)展。我們要在“以人為本”的建筑設(shè)汁前提下，在有限的地球資源條件下，建立一個(gè)更加美好、和諧的人居環(huán)境。